dra.elena caro estudio neurofisiológico de la velocidad de procesamiento · 2017-10-03 ·...

ESTUDIONEUROFISIOLÓGICODELAVELOCIDADDEPROCESAMIENTO

XIIJornadasAbordajeMultidisciplinardelosTrastornosdelNeurodesarrolloenlaInfancia

Dra.ElenaCaroMartínezNeurofisióloga([email protected])Dpto.Neurociencias- FundaciónPromivaMajadahonda.Madrid

Dra.ElenaCaroMartínez

Índice

• DefinicióndeVelocidaddeProcesamiento• EstudioconPotencialesEvocados• DefinicióndePotencialEvocadoCognitivo• PotencialEvocadoP3b• DiferenciasentreEstímuloVisual-Auditivo• EstudioenTrastornosdelNeurodesarrollo• Conclusiones

3-Nov-16 EstudioNeurofisiológicodelaVelocidaddeProcesamiento 2


VelocidaddeProcesamiento

• PuedeserVisual oAuditiva• SepuedeestudiarmedianteneurofisiologíaconPotencialesEvocados


Lavelocidaddeprocesamientoeslacapacidadderecibirlainformación,entenderlaydarunarespuesta


PotencialesEvocados.Definición

Los Potenciales Evocados son una respuesta generadaen el sistema nervioso ante un estímulo sensorial(Potenciales Evocados Exógenos) o ante unaoperación cognitiva (Potenciales Evocados Endógenoso Relacionados a Eventos ERPs)



PotencialesEvocados.Definición

• Sonelproductodelasumatoriadelaactividadsinápticasincronizadadegrandespoblacionesneuronales

• Losestímulospuedenser:• Visuales• Auditivos• Somatosensoriales

• TienenunaamplitudmuybajayporesolosPEquedanenmascaradosporlaactividaddelEEG

• Sonnecesariastécnicasespecialesderegistroyprocesadodelaseñal

EstudioNeurofisiológicodelaVelocidaddeProcesamiento 53-Nov-16


PotencialesEvocados.Registro

• Parasuregistroseutilizaunequipodeelectroencefalografíaconectadoaunordenador

• Hacefaltalacomunicaciónconotroordenadorqueeselresponsabledelaestimulaciónpsicofisiológica

• Estogarantizalasincronizaciónentrelaestimulaciónylarecogidadelainformaciónenelordendemilisegundos,permitiendogranprecisiónenelregistrodelasrespuestas

EstudioNeurofisiológicodelaVelocidaddeProcesamiento 63-Nov-16


PotencialEvocadoExógeno

• Sugeneracióndependedelosatributosfísicosdelosestímulosparaproducirunarespuesta

• Noimplicanunaoperacióncognitivaparaobtenerlos• Tienenvíasneuronalesespecíficas• Tipos:

• PotencialesEvocadosVisuales(PEV)• PotencialesEvocadosAuditivosdeTronco(PEAT)• PotencialesEvocadosSomatosensoriales(PESS)• PotencialesEvocadosMotores



PotencialEvocadoEndógeno

• Tambiénsellaman:PotencialesRelacionadosaEventos(ERPs)oPotencialesCognitivos

• Valoranlarespuestadedeterminadasvíasneuronalesanteunaoperacióncognitiva

• Lasvíasneuronalesqueintervienenenlarespuestanotienentrayectosneuronalesobligadoscomolospotencialesevocadosexógenos

• ElusodelospotencialesendógenoslainicióSuttonenelaño1965

SuttonS,BrarenM,ZubinJ,JohnER.Evoked-potentialcorrelatesofstimulusuncertainty.Science1965;150(700):1187-8



DivisiónExógeno-Endógeno

• Estadistincióncadavezseconsideramásuncontinuoyaqueloscomponentesexógenospuedenestarinfluenciadosporlaatenciónyloscomponentesendógenosestáninfluenciadosporlamodalidadsensorialdelestímulo

• PoresosedenominanPotencialesEvocadosRelacionadosaEvento(ERPs)



PotencialesExógenosVsEndógenos


PEAT

PotencialesPre-atentivos

PotencialesEndógenos

EstímuloDiana


PotencialesEvocadosExógeno-PotencialesRelacionadosaEventos

EstudioNeurofisiológicodelaVelocidaddeProcesamiento 11

PotencialEvocadoExógeno

EstímuloFísico

EstímuloCognitivo

PotencialesRelacionadosaEventos(PRE,ERPs)

3-Nov-16


PotencialesRelacionadosaEventos(ERPs)

EstudioNeurofisiológicodelaVelocidaddeProcesamiento

LATENCIA

AMPLITUD

ESTÍMULOCOGNITIVO

SeextraendelEEGlasépocaslibresdeartefactosyse

promedianparaextraerelpotencial

TOPOGRAFIAEscaladecoloresindicalasáreasde

distribucióndelpotencial

3-Nov-16 12

ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV 0.05.0

10.015.020.025.0

-5.0-10.0-15.0-20.0-25.0

N1

P2

N2

P3b

319.00 ms

+25.0

+21.9

+18.8

+15.6

+12.5

+9.4

+6.3

+3.1

0

-3.1

-6.3

-9.4

-12.5

-15.6

-18.8

-21.9

-25.0

a

6


ValorClínicoERPs

• ElvalorclínicodelosPEV,PEAT,PESSestáclaramentedefinido• ELvalorclínicodelosERPs paraasesoramientoindividualhasidopuestoendudadebidoalainfluenciadefactorespsicológicosenlosresultados

• Lospotencialesquemássehanaceptadosuusoparaasesoramientoindividualydondeexistenunosprotocolosparasuobtenciónson:

• P300• MMN• N400

DuncanCC,BarryRJ,ConnollyJFetal(2009)Event-relatedpotentialsinclinicalresearch:guidelinesforeliciting,recording,andquantifyingmismatchnegativity,P300,andN400.ClinNeurophysiol.Nov;120(11):1883-908



TiposdePotencialesRelacionadosaEvento(ERP)

• P300(P3ayP3b)• MismatchNegativity(MMN)yPotencialdeDiscriminaciónNegativoTardío(LDN)

• ERN(potencialrelacionadoconladeteccióndelerror)• CNV(variacióncontingentenegativa)• N400(potencialquevaloralaincongruenciasemántica)• P600(potencialquevaloralaincongruenciasintáctica)• N1ayN1b(percepciónvisual)



PotencialEvocadoP3b

• Seobtienecuandodeformavoluntariasedistingueentredosestímulos,unofrecuenteyotroinfrecuenteanteelquesedeberesponder

• Estepotencialtieneunadistribuciónparieto-frontalyeselcomúnmentellamadoP300

• Seharelacionadosulatenciaconlavelocidaddeprocesamiento• ElcomponenteP3aaparecesobreáreasfrontalesyesanteriorenapariciónalP3b.Eslarespuestadealertaqueseproduceenlacortezaprefrontalanteunestímuloqueinterrumpelosmecanismosatencionalescuandoseestárealizandounatarea



ParadigmasdeObtención

• Paradigmas:• Auditivo• Visual• Somatosensorial

• Elmásclásicoeselparadigmaauditivo(paradigmaoddball)• Losestímulostienenqueestaraleatorizadosylaproporciónóptimaes80(frecuente)/20(infrecuente)



ParadigmaAuditivoyVisual

• OddballAuditivo:Paradigmaclásicoconcontrastedefrecuencias(1000/2000Hz)demaneraaleatorizadayenunaproporción80%-20%

• OddballVisual:Figurasgeométricas,paradigmaespacialdePosner



¿Cómovaloramoslaconductadelarespuesta?

• Contandomentalmentelosestímulosdiana• Respondiendomanualmenteacadaestímulodiana

Aunque:• Puedehaberdiferenciasenlaondadebidoalamaneraderesponder• LageneracióndelaondaP3bnodependedelapresenciadeunarespuestamotora



ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV 0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

-5.0

-10.0

-15.0

-20.0

-25.0

134.0

175.0

254.0

340.0,13.5

Electrode: CZ

ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV 0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

-5.0

-10.0

-15.0

-20.0

-25.0

Electrode: PZ

ParadigmaOddball


DIANA NODIANA

NODIANA

NODIANA

Estímulovisualoauditivo


ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

-5.0

-10.0

-15.0

-20.0

-25.0

N1

P2

N2

P3b

NO DIANA. avgDIANA .avg

-100.00 ms

+25.0

+21.9

+18.8

+15.6

+12.5

+9.4

+6.3

+3.1

0

-3.1

-6.3

-9.4

-12.5

-15.6

-18.8

-21.9

-25.0

Electrode: CZ

PotencialP3b



ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV 0.05.0

10.015.020.025.0

-5.0-10.0-15.0-20.0-25.0

N1

P2

N2

P3b-93.00 ms

+25.0

+21.9

+18.8

+15.6

+12.5

+9.4

+6.3

+3.1

0

-3.1

-6.3

-9.4

-12.5

-15.6

-18.8

-21.9

-25.0

Electrode: PZ

LATENCIA

AMPLITUD

TOPOGRAFIA

PotencialP3b.OndaDiana.Parámetros



Latencia.VelocidaddeProcesamiento

• Lalatenciaseharelacionadoconlavelocidaddelprocesamientoenladetección,discriminación,evaluaciónyclasificacióndelestímulo

Kutas,M.,McCarthy,G.,&Donchin,E.(1977).Augmentingmentalchronometry:theP300asameasureofstimulusevaluationtime. Science,197

• Lalatenciaesproporcionalaltiempodeevaluacióndelestímuloyvaríasegúnlastareasrequeridasylascapacidadescognitivas

PolichJ.UpdatingP300:AnintegrativetheoryofP3aandP3b.Clinicalneurophysiology118(2007)2128-214

• PosiblementeindicavelocidadneuralyeficienciaVanDinterenR,ArnsM,JongsmaML,KesselsRPP300developmentacrossthelifespan:asystematicreviewandmeta-analysis.PLoSOne.2014Feb13



¿Conquéfuncionesseharelacionadolaamplitud?

• Laactualizacióndelcontexto(memoriadetrabajo)

• Mecanismosdeevaluación(relevancia)• Asignaciónderecursosatencionales• Niveldealerta• Decisiónycontroldelaactividad(go/nogo)

233-Nov-16 EstudioNeurofisiológicodelaVelocidaddeProcesamiento


TopografíaP3B

• Latopografíahabitualesparieto-central

• Enlosniñostieneunatopografíaparieto-occipital,másoccipitalqueparietal• Ladificultadparadiscriminarentredosestímulosproduceunatopografíamasfrontal


Ademásdelalatenciaylaamplitud,latopografíaproporcionainformaciónrelevante


DiferenciasenTopografía


ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV 0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

-5.0

-10.0

-15.0

-20.0

-25.0

327.0,23.1

NO DIANA AUDITIVA DIANA AUDITIVA.

-53.00 ms

+50.0

+43.8

+37.5

+31.3

+25.0

+18.8

+12.5

+6.3

0

-6.3

-12.5

-18.8

-25.0

-31.3

-37.5

-43.8

-50.0

Electrode: CZ

ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV 0.02.55.07.5

10.012.5

-2.5-5.0-7.5

-10.0-12.5

112.0,-5.2

210.0,7.5

289.0,-2.4

383.0,3.4

NO DIANA AUDITIVA DIANA AUDITIVA

-100.00 ms

+6.3

+5.5

+4.7

+3.9

+3.1

+2.3

+1.6

+0.8

0

-0.8

-1.6

-2.3

-3.1

-3.9

-4.7

-5.5

-6.3

Electrode: CZ

Topografíacentro-parietal Topografíafrontal


ParadigmaVisual-Auditivo

• Enpoblacióncondañocerebralsehavistoqueesdiferentesegúntipodeestímulovisualoauditivo

• SehademostradovaloresmáspatológicosenlaP3auditivaconrespectoalavisualenunapoblaciónconcrisisdeausenciaconrespectoaunapoblaciónconcrisisparcialcomplejaloqueíndicaenestecasounamayorafectacióndelsistemadeprocesamientoauditivo




• LasdiferenciasobservadasenlaP3nosedebealcomplejopreviosensorialN1-P2quenomuestradiferenciasenlosdosgruposdeestudiosinoenlosprocesosposterioresquedanlugaralaP3auditiva

• LareddeprocesamientoauditivoestámuyafectadoenlospacientesconepilepsiatipoausenciaysedetectaporunamayorafectacióndelaP3auditiva

DuncanCC,MirskyAF,LovelaceCT,TheodoreWH.Assessmentoftheattentionimpairmentinabsenceepilepsy:comparisonofvisual andauditoryP300.Int.J.Psychophysiol2009





• Sisólohacemosunodelosdosnopuedellevaraerror,alevaluarsólounodelosdossistemasatencionales

• Esnecesarioevaluarlasdosvelocidadesdeprocesamientovisualyauditivo

• Enniñoscontrastornodelneurodesarrolloseobservanmuchasdiferenciasindividualesantelosdosparadigmasdeexploración


ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

-5.0

-10.0

-15.0

-20.0

-25.0

343.0,24.2

-100.00 ms

+25.0

+21.9

+18.8

+15.6

+12.5

+9.4

+6.3

+3.1

0

-3.1

-6.3

-9.4

-12.5

-15.6

-18.8

-21.9

-25.0

ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

-10.0

-20.0

-30.0

-40.0

-50.0

85.0,-0.7

166.0,26.7

221.0,8.9

413.0,39.5

s

-100.00 ms

+50.0

+43.8

+37.5

+31.3

+25.0

+18.8

+12.5

+6.3

0

-6.3

-12.5

-18.8

-25.0

-31.3

-37.5

-43.8

-50.0

Electrode: PZ

ParadigmaAuditivoParadigmaVisual


VentajadelProcesamientoAuditivo


ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV 0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

-5.0

-10.0

-15.0

-20.0

-25.0

449.0,14.7

449.00 ms

-100.00 ms

+25.0

+21.9

+18.8

+15.6

+12.5

+9.4

+6.3

+3.1

0

-3.1

-6.3

-9.4

-12.5

-15.6

-18.8

-21.9

-25.0

ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV 0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

-5.0

-10.0

-15.0

-20.0

-25.0

330.0,12.9

-100.00 ms

+25.0

+21.9

+18.8

+15.6

+12.5

+9.4

+6.3

+3.1

0

-3.1

-6.3

-9.4

-12.5

-15.6

-18.8

-21.9

-25.0

: ParadigmaAuditivoParadigmaVisual


VentajadelProcesamientoVisual


Generadores

Elpotencialqueregistramosensuperficieeselresultadodelaactividadsincronizadademúltiplesneuronasquetrabajanenreddesdediferentesáreascerebrales

LosgeneradoresdelaP3bselocalizaronprimerosoloenhipocampo,posteriormentesehacomprobadoqueestáimplicadaunaredmasampliaqueimplicaáreassubcorticales


ms-100.0 150.0 400.0 650.0 900.0

µV 0.05.0

10.015.020.025.0

-5.0-10.0-15.0-20.0-25.0

327.0,23.1.

-53.00 ms

+50.0+43.8+37.5+31.3+25.0+18.8+12.5+6.30-6.3-12.5-18.8-25.0-31.3-37.5-43.8-50.0

Dra.ElenaCaroMartínez3-Nov-16 EstudioNeurofisiológicodelaVelocidaddeProcesamiento 32

FabianKlostermann,MichaelWahl,FrankMarzinzik,Gerd-HelgeSchneider,AndreasKupschandGabrielCurio.Mentalchronometryoftargetdetection:humanthalamusleadscortexBrain(2006),129,923–93

LindenDE,PrvulovicD,FormisanoE,VollingerM,ZanellaFE,GoebelR,DierksT.Thefunctionalneuroanatomyoftargetdetection:anfMRIstudyofvisualandauditoryoddballtasks.CerebCortex1999;9(8):815-23.

*

**Tálamo

RedFrontoparietotemporal*

Hipocampo

**

Generadores


TrastornosdelNeurodesarrolloyP3b

• Prematurosdemuybajopesoevaluadosenlaedadescolarprediceriesgodeproblemascognitivos

Arrabal-TeránM.C,Mateos-MateosR,Valle-TraperoM,Pérez-SerranoJ.M,Martínez-AriasR,Arizcun-PinedaJ.Estudiodepotencialesevocadoscerebralesenniñosdemuybajopesoalnacimiento.REVNEUROL2004;39:105-108

• EnniñosconenfermedadpulmonarcrónicalahipoxiacorrelacionaconlaP3b

Kamel,AbdElmonaem,KhalilLH,GodaM,Sanyelbhaa,Ramzy..Childrenwithchroniclungdiseaseshavecognitivedysfunctionasassessedbyevent-relatedpotential(auditoryP00)andStanford-BinetIQ(SB-IV)test.EurArchOtorhinolaryngol.2016Oct;273(10):3413-20




• EpilepsiabenignadelainfanciaLasdescargasinterictalesenlazonacentrotemporalsonlasresponsablesdelenlentecimientodelprocesamientolingüístico(P3bauditivo)Casali,Amaral,Boscarioletal.Comparisonofauditoryevent-relatedpotentialsbetweenchildrenwithbenignchildhoodepilepsy withcentrotemporalspikesandchildrenwithtemporallobeepilepsy.EpilepsyBehav.2016Jun;59:111-6.

• SíndromedeWestWernerK,FosiT,BoydSG,BaldewegT,ScottRC,NevilleBG.TemporallobeimpairmentinWestsyndrome:event-relatedpotential evidence.AnnNeurol.2015Jan;77(1):47-57.

.




• TrastornodeDéficitdeatenciónconhiperactividadSehaobservadounaumentodelalatencia(enlentecimientodelavelocidaddeprocesamiento)yunadisminucióndelaamplitud,respectoaniñoscontrolEnlaliteraturaseencuentranmástrabajosevaluadossóloconParadigmaOddball auditivo

TsaiML,HungKL,LuHH.Auditoryevent-relatedpotentialsinchildrenwithattentiondéficithyperactivitydisorder.PediNeonatol.2012Apr;53(2):118-24.




• EnlosniñosconTDHAesnecesarioevaluartambiénconelparadigmavisualyauditivo,asícomoevaluarlosritmoscerebralesmedianteelElectroencefalogramaCuantificado(QEEG)

DeniseMedici.TesisDoctoralElimpactoclínicodeldiagnosticointerdisciplinareneltrastornopordéficitdeatención/hiperactividad(TDHA)enunhospitalpúblicodelaComunidaddeValencia:Progresiónsintomáticaymedicióndeposiblescomorbilidadesclínicas

• Imprescindibleevaluarlasfrecuenciascerebralesdelelectroencefalogramaenreposo,yaqueunadisminucióndelritmoalfaindicamenorniveldealerta(1999)

EEG alpha and theta oscillations KlimeschW(1999)EEGalphaandthetaoscillationsreflectcognitiveandmemoryperformance:areviewandanalysisBrainResBrainResRev.29(2-3):169-95




• EndislexiasisesiguelahipótesisdelorigenfonológiconosvaaayudaracomprobarunaanomalíadelprocesamientoauditivosiloevaluamosjuntoalpotencialdedisparidadoMismatch Negativity

MaciejewskaB,Wiskirska-WoźnicaB,ŚwidzińskiP,MichalakM..Assessingauditoryprocessingdisordersinchildrenwithdevelopmentaldyslexiausingauditorycognitiveevent-relatedpotentials.FoliaPhoniatrLogop.2013;65(3):129-3

• Siestáafectadalavíamagnocelular(parietodorsal)hayqueexplorarconunparadigmavisual

RegtvoortAG1,vanLeeuwenTH,StoelRD,vanderLeija.Efficiencyofvisualinformationprocessinginchildrenat-riskfordyslexia:habituationofsingle-trialERPs.BrainLang.2006Sep;98(3):319-31



Conclusiones

Lavelocidaddeprocesamientosepuedeevaluarconpotencialesevocadosrelacionadosaeventootambiénllamadoscognitivosoendógenos

DentrodeestospotencialesestáelP3btambiénconocidocomoP300cuyalatenciaestárelacionadaconlavelocidaddeprocesamiento

Esconvenienteutilizadosparadigmasdeexploración,visualyauditivo

SehacomunicadounalatenciaretrasadadelaP3benvariaspatologíasdelneurodesarrolloloqueindicaríalaafectacióndelprocesamientodelainformación(visualoauditiva)querepercuteenlosaprendizajes


GraciasporsuAtención

dra.elena caro estudio neurofisiológico de la velocidad de procesamiento · 2017-10-03 ·...

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